Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Матвед.doc
Скачиваний:
10
Добавлен:
08.05.2019
Размер:
869.38 Кб
Скачать

21 Дефекты при закалке сталей (закалка с перегревом, неполная закалка).

Возможны следующие виды брака при закалке:

1) При закалке с температуры выше точки перекристаллизации, но ниже начала полиморфных превращений β-твердый раствор превратится в мартенсит, а в а-твердом растворе будет растворено избыточное количество М. то есть структура сплава будет состоять из пересыщенного α-твердого раствора и мартенсита. Эта операция называется неполной закалкой. Если речь идет о углеродистых сталях, то

2) При закалке с нагревом до температуры значительно выше 3, но ниже 4 (закалка с перегревом) происходит укрупнение зерен β-твердого раствора, и образующийся в результате закалки мартенсит будет крупноигольчатым. Оба вида брака исправляются проведением полной закалки с нагревом несколько выше температуры 3.

22. Отпуск закаленных углеродистых сталей. Виды и назначение отпуска. Влияние отпуска на структуру и механические свойства закаленной стали.

При закалке на мартенсит возникают остаточные напряжения (термиче­ские и структурные), которые могут с течением времени привести к изменени­ям размеров и формы готового изделия и даже его разрушению. Поэтому стали после закалки на мартенсит обязательно подвергают от­пуску. При отпуске закалённой стати ее нагревают до температур, не превы­шающих AC1, с целью формирования структуры, обеспечивающей необходи­мые эксплуатационные свойства изделия и уменьшения или снятия внутренних закалочных напряжений. При этом мартенсит переходит к более устойчивому состоянию.

низкий отпуск - до 150-200 °С приводит к перераспределению углерода в решетке Fea и снижает остаточные напряжения при сохранении или незначи­тельном снижении твёрдости; применяется для изделий, которые должны обладать высокой твердостью (инструмент, пары трения в машинах);

средний отпуск при 350-400 °С приводит к полному распаду мартенсита с образованием цементита, представляющего собой субмикроскопические час­тицы, распределенные с высокой плотностью в феррите. Такую структуру называют троститом. Тростит характе­ризуется высоким сопротивлением малым пластическим деформациям. Используется для пру­жинно-рессорных сталей.

высокий отпуск сталей (улучшение) при 550-650 °С вызывает коагуляцию (укрупне­ние) частиц цементита и уменьшение плотности распределения их в феррите. Эту структуру называют сорбитом. В результате высокого отпуска снижается сопротивление пластическим деформациям (предел текучести, твёрдость), и увеличиваются вязкость и пластичность. Закатка с высоким отпуском обеспе­чивает более высокие предел текучести и вязкость, повышается сопротивление стали зарождению и развитию трещин. Применяется для тяжелонагруженных деталей машин (валы, штоки, оси, шестерни, лопатки и др.).

23. Основные характеристики прочности металлов при статистических нагрузках (σΒ, στ, δ, ψ). Ударная вязкость (kcu).

Основными механическими свойствами являются прочность, упругость, вязкость, твердость. Рассмотрим основные характеристики при статическом нагружении (нагрузка на образец возрастает медленно и плавно).

Прочность – способность материала сопротивляться деформациям и разрушению.

Испытания проводятся на специальных машинах, которые записывают диаграмму растяжения, выражающую зависимость удлинения образца ∆l (мм) от действующей нагрузки Р, т.е. ∆l=f(P).

Но для получения данных по механическим свойствам перестраивают: зависимость относительного удлинения ∆l от напряжения δ

Участок оа на диаграмме соответствует упругой деформации материала, когда соблюдается закон Гука. Напряжение, соответствующее упругой предельной деформации в точке а, называется пределом пропорциональности.

Предел пропорциональности (σпц) – максимальное напряжение, до которого сохраняется линейная зависимость между деформацией и напряжением: σпц=Pпц/F0.

При напряжениях выше предела пропорциональности происходит равномерная пластическая деформация (удлинение или сужение сечения).

Каждому напряжению соответствует остаточное удлинение, которое получаем проведением из соответствующей точки диаграммы растяжения линии параллельной оа.

Предел текучести характеризует сопротивление материала небольшим пластическим деформациям. Физический предел текучести (σт) – это напряжение, при котором происходит увеличение деформации при постоянной нагрузке (наличие горизонтальной площадки на диаграмме растяжения). Используется для очень пластичных материалов. σт= Pm/F0.

Но основная часть металлов и сплавов не имеет площадки текучести.

Предел прочности (σв) напряжение, соответствующее максимальной нагрузке, которую выдерживает образец до разрушения (временное сопротивление разрыву). σв=Pв/F0.

Образование шейки характерно для пластичных материалов, которые имеют диаграмму растяжения с максимумом.

Пластичность –– способность материала к пластической деформации, т.е. способность получать остаточное изменение формы и размеров без нарушения сплошности.

1) относительное удлинения. (δ) δ=((lk-l0)/l0)*100% = (∆lост/l0)*100%

L0и lk– начальная и конечная длина образца, ∆lост– абсолютное удлинение образца.

2) относительное сужение ψ=((F0-Fk)/F0)*100%

F0- начальная площадь поперечного сечения; Fk-площадь поперечного сечения в шейке после разрыва.

Ударная вязкость — способность материала поглощать механическую энергию в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки, характеризует возможности материала по быстрому поглощению энергии. Обычно оценивается работой, необходимой для деформации и разрушения призматического образца с односторонним поперечным надрезом при испытании на ударный изгиб, условно отнесённой к сечению образца в основании надреза (дж/м 2, нм/м 2, кгс×м/см 2); обозначается символом ан.